黄 蓓，陈凤腾

(1. 商丘职业技术学院机电工程系，河南 商丘 476000；2. 徐州工程学院机电工程学院，江苏 徐州 221000)

0 引言

近年来，工业机器人在机械加工中的应用引起了广泛的关注。尽管此类机器人主要用于焊接和搬运，但大量研究试图将其应用扩展到倒角、去毛刺、抛光甚至医疗手术等任务[1-4]。最近，主要由刚性数控机床处理的任务(例如机器人铣削)已成为学术研究和工业研究的热点[5-6]。

串联工业机器人机构的特殊性质使它们能够在相对较小的空间内以较低的成本加工各种大小的复杂形状。尽管有这些优点，但在加工任务中使用工业机器人仍有一些困难，例如定位精度低和刚度低[7-8]。尽管这些问题可通过改善其物理结构来解决，例如采用更好的编码器和连杆，但机器人刚度的姿态依赖性仍然是一个未解决的问题。

最近，与机器人加工相关的研究试图通过在线和离线补偿方法来减少刀具变形，从而提高机器人的加工精度[9-12]。在线补偿技术通常需要昂贵且复杂的实时传感系统。此外，当机器人处于低刚度的姿势时，该技术可能涉及机器人和工件的突然相对运动，这不可避免地会影响表面光洁度。离线补偿技术依赖于刀具模型、刀具-工件接触模型、切削力预测算法以及所用机器人刚度模型的准确性。此外，曲胜等[13]的研究表明，由于需要完全修改原始刀具轨迹以补偿预测偏差，因此计算变得更加复杂。虽然这些离线补偿研究在无需复杂、昂贵在线系统的条件下提高了加工精度，但是由于没有考虑主动刚度的影响，即，机器人刚度随机器人姿态的变化，因此它们仅能部分补偿加工误差。……